KR102166600B1 - Manufacturing method for low carbon spherodial alloy steel and low carbon spherodial alloy steel thereof - Google Patents
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Abstract
저탄소 구상화 합금강 제조방법 및 이에 의해 제조된 저탄소 구상화 합금강과 관련한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법은 탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 카본 활동도가 0.5 이하인 반제품을 열간 압연하여 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 제조하는 단계; 상기 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 구상화 열처리하는 단계; 및 상기 구상화 열처리된 압연재를 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 A1 이상의 온도로 가열한 후에, (A1 초과) 내지 (A1+10℃)의 온도에서 균열 유지하는 1차 열처리 및 (A1 이하) 내지 (A1-10℃)의 온도에서 균열 유지하는 2차 열처리를 포함하는, 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 단계;를 포함한다.Disclosed are a method for manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel and the invention related to a low-carbon spheroidized alloy steel produced thereby. In one embodiment, the method for manufacturing the low-carbon spheroidized alloy steel includes carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt% and the balance iron (Fe) And preparing a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less by hot rolling a semi-finished product having a carbon activity of 0.5 or less, and including other inevitable impurities; Spheroidizing a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less; And cooling the rolled material subjected to the spheroidization heat treatment; wherein the spheroidization heat treatment is performed by heating the rolled material to a temperature of A1 or higher, and then maintaining the crack at a temperature of (above A1) to (A1+10°C). And a step of performing a unit heat treatment process a plurality of times, including a first heat treatment and a second heat treatment for maintaining a crack at a temperature of (A1 or less) to (A1-10°C).
Description
본 발명은 저탄소 구상화 합금강 제조방법 및 이에 의해 제조된 저탄소 구상화 합금강에 관한 것이다. 보다 상세하게는 연속식 열처리로에서도 수행 가능한 공정 시간 단축과 냉간 단조용 저탄소 구상화 합금강 제조방법 및 이에 의해 제조된 저탄소 구상화 합금강에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel and a low-carbon spheroidized alloy steel produced thereby. More specifically, it relates to a method for shortening a process time that can be performed even in a continuous heat treatment furnace and a low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method for cold forging, and a low-carbon spheroidized alloy steel manufactured thereby.
최근 자동차 및 각종 기계 부품은, 원가 절감을 목적으로 냉간 단조를 이용한 제조가 점진적으로 증가하고 있다. 이때, 소재의 가공성 및 성형성 향상을 위해 구상화 열처리가 필수적으로 요구되고 있다. Recently, for the purpose of reducing costs, automobiles and various mechanical parts are increasingly manufactured using cold forging. At this time, spheroidizing heat treatment is required to improve the workability and formability of the material.
한편 저탄소 합금강은 카본 활동도가 낮아 구상화 열처리 시간이 상대적으로 많이 소요되며, 열처리가 충분치 않은 경우 단조 등 부품 제조시 금형 손상 또는 부품 결육이 발생할 수 있다. On the other hand, low carbon alloy steels have low carbon activity, so it takes a relatively long time for spheroidizing heat treatment, and if the heat treatment is not sufficient, damage to the mold or part formation may occur during parts manufacturing such as forging.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2011-0052967호(2011.05.19 공개, 발명의 명칭: 강재 조성물, 차량의 중공형 드라이브 샤프트 및 이를 제조하는 방법)에 개시되어 있다.Background art related to the present invention is disclosed in Korean Patent Application Publication No. 2011-0052967 (published on May 19, 2011, title of the invention: steel composition, a hollow drive shaft of a vehicle, and a method of manufacturing the same).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 구상화 열처리 효율성 및 생산시간 단축 효과가 우수한 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, it is to provide a method for manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel having excellent spheroidizing heat treatment efficiency and reducing production time.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 경도 저감 및 구상화 조직 형성 효과가 우수한 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, it is to provide a method of manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel having excellent effects of reducing hardness and forming a spheroidized structure.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법에 의해 제조된 저탄소 구상화 합금강을 제공하는 것이다.According to an embodiment of the present invention, it is to provide a low-carbon spheroidized alloy steel manufactured by the low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method.
본 발명의 하나의 관점은 저탄소 구상화 합금강 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법은 탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 반제품을 열간 압연하여, 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 제조하는 단계; 상기 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 구상화 열처리하는 단계; 및 상기 구상화 열처리된 압연재를 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 A1 이상의 온도로 가열한 후에, (A1 초과) 내지 (A1+10℃)의 온도에서 균열 유지하는 1차 열처리 및 (A1 이하) 내지 (A1-10℃)의 온도에서 균열 유지하는 2차 열처리를 포함하는, 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 단계;를 포함한다.One aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel. In one embodiment, the method for manufacturing the low-carbon spheroidized alloy steel includes carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt% and the balance iron (Fe) And hot rolling a semi-finished product containing other unavoidable impurities to produce a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less; Spheroidizing a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less; And cooling the rolled material subjected to the spheroidization heat treatment; wherein the spheroidization heat treatment is performed by heating the rolled material to a temperature of A1 or higher, and then maintaining the crack at a temperature of (above A1) to (A1+10°C). And a step of performing a unit heat treatment process a plurality of times, including a first heat treatment and a second heat treatment for maintaining a crack at a temperature of (A1 or less) to (A1-10°C).
한 구체예에서 상기 반제품은 망간(Mn): 0.60~0.85 중량%, 인(P): 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.03 중량% 이하, 니켈(Ni): 0 초과 0.25 중량% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.55~0.65 중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.3 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.015~0.035 중량% 및 산소(O): 0 초과 15ppm 이하 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the semi-finished product is manganese (Mn): 0.60 to 0.85% by weight, phosphorus (P): more than 0 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 0.03% by weight, nickel (Ni): more than 0 0.25 Weight% or less, molybdenum (Mo): 0.55 to 0.65 wt%, copper (Cu): more than 0 0.3 wt% or less, niobium (Nb): 0.015 to 0.035 wt% and oxygen (O): at least one of more than 0 and 15 ppm or less Ingredients may be further included.
한 구체예에서 상기 열간 압연은 상기 반제품을 마무리 압연온도: 850~950℃ 조건으로 실시할 수 있다.In one embodiment, the hot rolling may be performed on the semi-finished product at a finish rolling temperature: 850 to 950°C.
한 구체예에서 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 (A1 이상) 내지 (A1+60℃)의 온도로 가열한 후에, 상기 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 것일 수 있다.In one embodiment, the spheroidizing heat treatment may be performed by performing the unit heat treatment process a plurality of times after heating the rolled material to a temperature of (A1 or higher) to (A1+60°C).
한 구체예에서 상기 구상화 열처리는, 연속식 열처리로 또는 배치식 열처리로에서 이루어질 수 있다.In one embodiment, the spheroidizing heat treatment may be performed in a continuous heat treatment furnace or a batch heat treatment furnace.
본 발명의 다른 관점은 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법에 의해 제조된 저탄소 구상화 합금강에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 저탄소 구상화 합금강은 탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 구상화율이 80% 이상이고, 경도: 78~85 HRB이다.Another aspect of the present invention relates to a low-carbon spheroidized alloy steel manufactured by the method for producing a low-carbon spheroidized alloy steel. In one embodiment, the low-carbon spheroidized alloy steel is carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt% and the balance of iron (Fe) and others It contains inevitable impurities, has a spheroidization rate of 80% or more, and hardness: 78-85 HRB.
한 구체예에서 상기 합금강은 망간(Mn): 0.60~0.85 중량%, 인(P): 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.03 중량% 이하, 니켈(Ni): 0 초과 0.25 중량% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.55~0.65 중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.3 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.015~0.035 중량% 및 산소(O): 0 초과 15ppm 이하 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the alloy steel is manganese (Mn): 0.60 to 0.85% by weight, phosphorus (P): more than 0 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 0.03% by weight, nickel (Ni): more than 0 0.25 Weight% or less, molybdenum (Mo): 0.55 to 0.65 wt%, copper (Cu): more than 0 0.3 wt% or less, niobium (Nb): 0.015 to 0.035 wt% and oxygen (O): at least one of more than 0 and 15 ppm or less Ingredients may be further included.
본 발명에 따른 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 적용시, 구상화 열처리 효율성 및 생산시간 단축 효과가 우수하며, 연속 열처리 및 배치식 열처리로 모두에서 구상화 열처리가 가능하고, 경도 저감 및 구상화 조직 형성 효과가 우수하다.When applying the low-carbon spheroidizing alloy steel manufacturing method according to the present invention, the spheroidizing heat treatment efficiency and the effect of shortening the production time are excellent, the spheroidizing heat treatment is possible in both continuous heat treatment and batch heat treatment furnaces, and the effect of reducing hardness and forming a spheroid structure is excellent. .
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 저탄소 구상화 합금강 제조시 구상화 열처리 및 냉각 스케쥴을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예 저탄소 구상화 합금강 제조시 구상화 열처리 및 냉각 스케쥴을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 대한 비교예 저탄소 구상화 합금강 제조시 구상화 열처리 및 냉각 스케쥴을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 대한 비교예 저탄소 구상화 합금강 제조시 구상화 열처리 및 냉각 스케쥴을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예 및 본 발명에 대한 비교예 저탄소 구상화 합금강의 미세조직을 나타낸 광학현미경 사진이다.1 shows a method of manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing a spheroidizing heat treatment and a cooling schedule when manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel according to the present invention.
3 is a graph showing a spheroidizing heat treatment and a cooling schedule when manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel according to the present invention.
4 is a graph showing a spheroidizing heat treatment and a cooling schedule when manufacturing a comparative example low-carbon spheroidized alloy steel for the present invention.
5 is a graph showing a spheroidizing heat treatment and a cooling schedule when manufacturing a comparative example low-carbon spheroidized alloy steel for the present invention.
6 is an optical microscope photograph showing the microstructure of the examples according to the present invention and the comparative example low-carbon spheroidized alloy steel for the present invention.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In this case, when it is determined that a detailed description of known technologies or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to the intentions or customs of users and operators, and thus their definitions should be made based on the contents throughout the present specification describing the present invention.
저탄소Low carbon 구상화 합금강 제조방법 Method of manufacturing spheroidized alloy steel
본 발명의 하나의 관점은 저탄소 구상화 합금강 제조방법에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법은 (S10) 압연재 제조단계; (S20) 구상화 열처리단계; 및 (S30) 냉각단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법은 (S10) 탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하는 반제품을 열간 압연하여, 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 제조하는 단계; (S20) 상기 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 구상화 열처리하는 단계; 및 (S30) 상기 구상화 열처리된 압연재를 냉각하는 단계;를 포함하며, 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 A1 이상의 온도로 가열한 후에, (A1 초과) 내지 (A1+10℃)의 온도에서 균열 유지하는 1차 열처리 및 (A1 이하) 내지 (A1-10℃)의 온도에서 균열 유지하는 2차 열처리를 포함하는, 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 단계;를 포함한다.One aspect of the present invention relates to a method of manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel. 1 shows a method of manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, the low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method (S10) rolling material manufacturing step; (S20) spheroidizing heat treatment step; And (S30) cooling step. More specifically, the method for manufacturing the low-carbon spheroidized alloy steel includes (S10) carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt% and the balance of iron Hot rolling a semi-finished product containing (Fe) and other unavoidable impurities to produce a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less; (S20) spheroidizing a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less; And (S30) cooling the rolled material subjected to the spheroidization heat treatment; including, wherein the spheroidization heat treatment is performed at a temperature of (above A1) to (A1+10°C) after heating the rolled material to a temperature of A1 or higher. And performing a unit heat treatment process a plurality of times, including a first heat treatment for maintaining cracking and a second heat treatment for maintaining cracking at a temperature of (A1 or less) to (A1-10°C).
이하, 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the method of manufacturing the low-carbon spheroidized alloy steel will be described in detail step by step.
(S10) (S10) 압연재Rolled material 제조단계 Manufacturing stage
상기 단계는 탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하인 반제품을 열간 압연하여 압연재를 제조하는 단계이다.The above step is a semi-finished product containing carbon (C): 0.17 to 0.21% by weight, silicon (Si): 0.03 to 0.10% by weight, chromium (Cr): 1.25 to 1.45% by weight and the balance of iron (Fe) and other inevitable impurities It is a step of producing a rolled material by hot rolling.
이하, 상기 반제품에 포함되는 합금 성분에 대하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the alloy components included in the semi-finished product will be described in more detail.
탄소(C)Carbon (C)
상기 탄소(C)는 강도 확보를 위해 포함된다. 한 구체예에서 상기 탄소는 상기 반제품 전체중량에 대하여 0.17~0.21 중량% 포함된다. 상기 탄소를 0.17 중량% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 0.21 중량%를 초과하여 포함시 인성이 저하될 수 있다.The carbon (C) is included to secure strength. In one embodiment, the carbon is contained in an amount of 0.17 to 0.21% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the carbon is included in an amount of less than 0.17% by weight, the effect of the addition is insignificant, and when it is included in an amount exceeding 0.21% by weight, toughness may be reduced.
실리콘(silicon( SiSi ))
상기 실리콘(Si)은 제강시 탈산제로 사용되며, 강도와 경화능을 향상시키는 역할 및 탈산 효과를 가진다. 한 구체예에서 상기 실리콘은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0.03~0.10 중량% 포함된다. 상기 실리콘을 0.03 중량% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 0.10 중량%를 초과하여 포함시 냉간 단조성 등의 가공성이 저하되거나, 목표로 하는 강도를 확보하기 어려울 수 있다.The silicon (Si) is used as a deoxidizing agent in steel making, and has a role of improving strength and hardenability and a deoxidizing effect. In one embodiment, the silicone is contained in an amount of 0.03 to 0.10% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the silicon is included in an amount of less than 0.03% by weight, the effect of addition thereof is insignificant, and when it is included in an amount of more than 0.10% by weight, workability such as cold forging property may be deteriorated, or it may be difficult to secure a target strength.
크롬(chrome( CrCr ))
상기 크롬(Cr)은 피로 강도를 향상시키며, 시멘타이트 안정화 효과를 가지며, 소입성을 증대시키고 강도를 향상시키는 원소이다. 한 구체예에서 상기 크롬은 상기 반제품 전체중량에 대하여 1.25~1.45 중량% 포함된다. 상기 크롬을 1.25 중량% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 1.45 중량%를 초과하여 포함시 인성이 저하되거나, 가공성이 저하될 수 있다.The chromium (Cr) is an element that improves fatigue strength, has a cementite stabilization effect, increases hardenability and improves strength. In one embodiment, the chromium is contained in an amount of 1.25 to 1.45% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the chromium is included in an amount of less than 1.25% by weight, the effect of addition thereof is insignificant, and when it is included in an amount of more than 1.45% by weight, toughness or processability may decrease.
본 발명의 한 구체예에서 상기 반제품은 망간(Mn): 0.60~0.85 중량%, 인(P): 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.03 중량% 이하, 니켈(Ni): 0 초과 0.25 중량% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.55~0.65 중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.3 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.015~0.035 중량% 및 산소(O): 0 초과 15ppm 이하 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the semi-finished product is manganese (Mn): 0.60 to 0.85% by weight, phosphorus (P): more than 0 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 0.03% by weight, nickel (Ni): More than 0 0.25 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.55 to 0.65 wt%, Copper (Cu): more than 0 0.3 wt% or less, Niobium (Nb): 0.015 to 0.035 wt% and Oxygen (O): more than 0 15 ppm or less It may further include one or more components of.
망간(Mn)Manganese (Mn)
상기 망간(Mn)은 경화성, 강도를 향상시키는 원소이다. 한 구체예에서 상기 망간은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0.60~0.85 중량% 포함될 수 있다. 상기 망간을 0.60 중량% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 0.85 중량%를 초과하여 포함시 MnS계 개재물의 생성량이 증가하여, 단조시 취성이 증가하거나 인성이 저하될 수 있다.The manganese (Mn) is an element that improves hardenability and strength. In one embodiment, the manganese may be included in an amount of 0.60 to 0.85% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the manganese is included in an amount of less than 0.60% by weight, the effect of addition thereof is insignificant, and when it is included in an amount of more than 0.85% by weight, the amount of MnS-based inclusions is increased, so that brittleness or toughness may decrease during forging.
인(P)Phosphorus (P)
상기 인(P)은 다량 첨가시 2차 가공 취성 발생 및 편석에 의한 표면 결함 우려가 있으므로 상한을 제한한다. 한 구체예에서 상기 인은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0 초과 0.02 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 인을 0.02 중량% 초과하여 포함시 2차 가공 취성 발생 또는 P 편석에 의한 표면 결함이 발생할 수 있다.When a large amount of phosphorus (P) is added, the upper limit is limited because there is a risk of secondary processing brittleness and surface defects due to segregation. In one embodiment, the phosphorus may be contained in an amount greater than 0 and not more than 0.02% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the phosphorus is contained in an amount exceeding 0.02% by weight, secondary processing brittleness may occur or surface defects due to P segregation may occur.
황(S) Sulfur (S)
상기 황(S)은 절삭성을 향상시키기 위하여 첨가하나 적열 취성의 우려가 있으므로 범위를 제한한다. 한 구체예에서 상기 황은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0 초과 0.03 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 황을 0.01 중량% 미만 포함시 그 효과가 미미하며, 0.03 중량%를 초과하여 포함시 적열 취성이 발생할 수 있다.The sulfur (S) is added to improve machinability, but there is a concern about red heat brittleness, so the range is limited. In one embodiment, the sulfur may be contained in an amount greater than 0 and not more than 0.03% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the sulfur is included in less than 0.01% by weight, the effect is insignificant, and when it is included in an amount exceeding 0.03% by weight, red heat embrittlement may occur.
니켈(nickel( NiNi ))
상기 니켈(Ni)은 강의 조직을 미세화시키고 소입성을 증대시키는 원소이다. 한 구체예에서 상기 니켈은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0 초과 0.25 중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 니켈을 0.25 중량%를 초과하여 포함시, 인성을 향상시키나 피삭성이 저하되고, 첨가량 증가에 대한 소입성 증가 효과가 미미하며, 생산 비용만 증가할 수 있다.The nickel (Ni) is an element that refines the structure of steel and increases hardenability. In one embodiment, the nickel may be contained in an amount greater than 0 and 0.25% by weight or less based on the total weight of the semi-finished product. When the nickel is included in an amount exceeding 0.25% by weight, toughness is improved, but machinability is reduced, the effect of increasing the hardenability due to an increase in the amount added is insignificant, and only production cost may increase.
몰리브덴(molybdenum( MoMo ))
상기 몰리브덴(Mo)은 소입성을 증가시키고, 미세 석출물을 형성시켜 경화성 및 강도를 향상시키는 역할을 한다. 한 구체예에서 상기 몰리브덴은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0.55~0.65 중량% 포함될 수 있다. 상기 몰리브덴을 0.55 중량% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 0.65 중량%를 초과하여 포함시 첨가량 증가에 대한 강도 향상 효과가 미미하며, 생산 비용만 증가할 수 있다.The molybdenum (Mo) serves to increase hardenability and improve hardenability and strength by forming fine precipitates. In one embodiment, the molybdenum may be included in 0.55 to 0.65% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the molybdenum is included in an amount of less than 0.55% by weight, the effect of addition is insignificant, and when it is included in an amount exceeding 0.65% by weight, the effect of improving the strength for an increase in the amount added is insignificant, and only the production cost may increase.
구리(Cu)Copper (Cu)
상기 구리(Cu)는 강재의 강도 상승 및 인성 개선에 유효한 원소이나, 첨가량이 높을시 입계에 편중되어 표면균열을 유발할 수 있으므로 상한을 제한한다. 한 구체예에서 상기 구리는 상기 반제품 전체중량에 대하여 0 초과 0.3중량% 이하 포함될 수 있다. 상기 구리를 0.3 중량%를 초과하여 포함시 단조 성형시 표면 균열을 유발할 수 있다.The copper (Cu) is an element that is effective in increasing the strength and improving toughness of steel, but when the added amount is high, it is biased to the grain boundary and may cause surface cracking, so the upper limit is limited. In one embodiment, the copper may be contained in an amount greater than 0 and 0.3% by weight or less based on the total weight of the semi-finished product. If the copper is included in an amount exceeding 0.3% by weight, it may cause surface cracking during forging.
니오븀(Niobium ( NbNb ))
상기 니오븀(Nb)은 오스테나이트 입도를 미세화하여, 강도를 향상시키는 원소이다. 한 구체예에서 상기 니오븀은 상기 반제품 전체중량에 대하여 0.015~0.035 중량% 포함될 수 있다. 상기 니오븀을 0.015 중량% 미만으로 포함시 그 첨가 효과가 미미하며, 0.035 중량%를 초과하여 포함시 첨가량 증가에 대한 강도 향상 효과가 미미하며, 생산 비용만 증가할 수 있다.The niobium (Nb) is an element that improves the strength by miniaturizing the austenite particle size. In one embodiment, the niobium may be contained in an amount of 0.015 to 0.035% by weight based on the total weight of the semi-finished product. When the niobium is included in an amount of less than 0.015% by weight, the effect of addition is insignificant, and when it is included in an amount exceeding 0.035% by weight, the effect of improving the strength for an increase in the amount added is insignificant, and only the production cost may increase.
산소(O)Oxygen (O)
상기 산소(O)는 산화물계 비금속 개재물을 형성하여 피로수명 저하를 유발할 우려가 있으므로 그 상한을 제한한다. 한 구체예에서 상기 산소는 상기 반제품 전체중량에 대하여 0 초과 15ppm 이하 포함될 수 있다. 상기 산소를 15ppm을 초과하여 포함시 산화물계 비금속 개재물 생성량이 증가하여, 피로수명이 저하될 수 있다.Since the oxygen (O) may cause a decrease in fatigue life by forming oxide-based non-metallic inclusions, the upper limit thereof is limited. In one embodiment, the oxygen may be contained more than 0 and 15 ppm or less based on the total weight of the semi-finished product. When the oxygen is included in excess of 15 ppm, the amount of oxide-based non-metallic inclusions is increased, and the fatigue life may be reduced.
한 구체예에서 상기 반제품을 열간 압연하여, 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 제조할 수 있다. 구체예에서 상기 반제품은, 마무리 압연온도: 850~950℃ 조건에서 열간 압연하여 제조할 수 있다.In one embodiment, by hot rolling the semi-finished product, a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less can be manufactured. In a specific embodiment, the semi-finished product may be produced by hot rolling in a finish rolling temperature: 850 to 950°C.
(S20) 구상화 열처리단계(S20) Spheroidizing heat treatment step
상기 단계는 상기 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 구상화 열처리하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 압연재는 A1 온도 이상에서의 카본 활동도가 0.5 이하일 수 있다.The step is a step of spheroidizing a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less. In one embodiment, the rolled material may have a carbon activity of 0.5 or less at A1 temperature or higher.
한 구체예에서 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 A1 이상의 온도로 가열한 후에, (A1 초과) 내지 (A1+10℃)의 온도에서 균열 유지하는 1차 열처리 및 (A1 이하) 내지 (A1-10℃)의 온도에서 균열 유지하는 2차 열처리를 포함하는, 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 단계;를 포함하여 이루어진다. In one embodiment, the spheroidizing heat treatment is performed by heating the rolled material to a temperature of A1 or higher, and then the first heat treatment to maintain cracking at a temperature of (more than A1) to (A1+10°C), and (A1 or less) to (A1- It includes; performing a unit heat treatment process a plurality of times, including a secondary heat treatment for maintaining the crack at a temperature of 10°C).
종래의 구상화 열처리는, A1 직하의 온도에서 장시간 유지한 후 냉각하는 방법과, A1 직상의 온도에서 가열한 다음, A1 이하의 온도로 냉각하는 방법으로 수행되고 있다. The conventional spheroidizing heat treatment is performed by a method of cooling after maintaining at a temperature directly below A1 for a long time, and heating at a temperature directly above A1 and then cooling to a temperature below A1.
하지만, 카본활동도가 0.5 이하인 압연재를 이용하여 저탄소 구상화 합금강을 제조하는 경우, 시멘타이트의 분해 및 구상화에 상당한 시간이 소요되어 통상 24 시간 이상의 열처리 시간이 소요되며, 배치형(Batch type) 가열로에서 구상화 열처리를 수행함에 따라 생산 속도 및 비용 상승 문제를 가지고 있었다.However, in the case of manufacturing a low-carbon spheroidized alloy steel using a rolled material with a carbon activity of 0.5 or less, it takes a considerable time to decompose and spheroidize cementite, which usually takes more than 24 hours heat treatment time, and a batch type heating furnace As the spheroidizing heat treatment was performed at, the production speed and cost were increased.
본 발명의 구상화 열처리시, 상기와 같은 1차 열처리 및 2차 열처리를 포함하는 단위 열처리 공정을 적용시, 시멘타이트 탄화물 고용 및 생성이 반복되어 구상화 촉진 효과가 우수할 수 있다. During the spheroidization heat treatment of the present invention, when applying the unit heat treatment process including the first heat treatment and the second heat treatment as described above, cementite carbide solid solution and generation are repeated, so that the spheroidization promoting effect may be excellent.
반면, 상기 1차 열처리시, A1 이하의 온도로 균열 유지하는 경우, 구상화 촉진 효과가 저하되어, 열처리 시간이 지연되고, (A1+10℃)를 초과하는 온도로 균열 유지하는 경우, 열처리 비용이 증가할 수 있다. 또한 상기 2차 열처리시, A1 초과하는 온도로 균열 유지하는 경우, 구상화 촉진 효과가 저하되어, 열처리 시간이 지연되고, (A1-10℃)를 미만의 온도로 균열 유지하는 경우, 구상화 촉진 효과가 저하되며, 열처리 비용이 증가할 수 있다.On the other hand, in the case of maintaining the crack at a temperature below A1 during the first heat treatment, the effect of promoting spheroidization is reduced, the heat treatment time is delayed, and if the crack is maintained at a temperature exceeding (A1 + 10°C), the heat treatment cost is reduced. Can increase. In addition, during the secondary heat treatment, if the cracking is maintained at a temperature exceeding A1, the spheroidization promoting effect is lowered, the heat treatment time is delayed, and when the cracking is maintained at a temperature below (A1-10°C), the spheroidization promoting effect is Decreases, and heat treatment costs may increase.
한 구체예에서 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 (A1 이상) 내지 (A1+60℃)의 온도로 가열한 후에, 상기 단위 열처리 공정을 복수 회 진행할 수 있다. 상기와 같이 가열 후 단위 열처리시, 본 발명이 목표로 하는 경도를 확보할 수 있다. 예를 들면, 상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 750~820℃로 가열한 후에, 상기 단위 열처리 공정을 2회 이상 진행할 수 있다. 상기 조건으로 구상화 열처리시, 시멘타이트 탄화물 고용 및 생성이 반복되어 구상화가 촉진되며, 구상화 열처리 시간이 단축될 수 있다.In one embodiment, the spheroidizing heat treatment may be performed a plurality of times after heating the rolled material to a temperature of (A1 or higher) to (A1+60°C). When unit heat treatment after heating as described above, the hardness targeted by the present invention can be secured. For example, in the spheroidizing heat treatment, after heating the rolled material to 750 to 820°C, the unit heat treatment process may be performed two or more times. During spheroidization heat treatment under the above conditions, solid solution and generation of cementite carbide are repeated to promote spheroidization, and the spheroidization heat treatment time may be shortened.
한 구체예에서 상기 구상화 열처리는, 연속식 열처리로 또는 배치식 열처리로에서 이루어질 수 있다. 특히, 본 발명은 구상화 열처리 효율성이 우수하여 연속식 열처리로에서 구상화 열처리를 실시하여도 열처리 시간 단축이 가능하며, 열처리 비용 증가를 방지할 수 있다.In one embodiment, the spheroidizing heat treatment may be performed in a continuous heat treatment furnace or a batch heat treatment furnace. In particular, the present invention has excellent spheroidizing heat treatment efficiency, so that even if spheroidizing heat treatment is performed in a continuous heat treatment furnace, it is possible to shorten the heat treatment time and prevent an increase in heat treatment cost.
(S30) 냉각단계(S30) cooling step
상기 단계는 상기 구상화 열처리된 압연재를 냉각하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 냉각은, 상기 압연재를 600~700℃까지 40℃/hr 이하의 냉각 속도로 1차 냉각하는 단계; 및 상기 1차 냉각된 압연재를 상온까지 2차 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 조건으로 냉각시, 본 발명의 저탄소 구상화 합금강이 목표로 하는 경도를 확보할 수 있다. 한 구체예에서, 상기 1차 냉각은 20~40℃/hr의 냉각속도로, 630~680℃ 까지 냉각할 수 있다.The step is a step of cooling the spheroidized heat-treated rolled material. In one embodiment, the cooling is performed by first cooling the rolled material to 600 to 700° C. at a cooling rate of 40° C./hr or less; And secondary cooling the first cooled rolled material to room temperature. When cooling under the above conditions, the target hardness of the low-carbon spheroidized alloy steel of the present invention can be secured. In one embodiment, the primary cooling may be cooled to 630 to 680°C at a cooling rate of 20 to 40°C/hr.
본 발명에 따른 저탄소 구상화 합금강 제조방법을 적용시, 구상화 열처리 효율성 및 생산시간 단축 효과가 우수하며, 연속 열처리에서 구상화 열처리가 가능하고, 경도 저감 및 구상화 조직 형성 효율성이 우수하며, 배치식 열처리로에서 열처리를 수행하는 것보다 생산성 향상 및 비용 절감 효과가 우수할 수 있다.When applying the low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method according to the present invention, the spheroidizing heat treatment efficiency and the effect of shortening the production time are excellent, spheroidizing heat treatment is possible in continuous heat treatment, hardness reduction and spheroidizing structure formation efficiency are excellent, and in a batch heat treatment furnace Productivity improvement and cost reduction effect may be superior to that of performing heat treatment.
저탄소Low carbon 구상화 합금강 제조방법에 의해 제조된 Manufactured by the method of manufacturing spheroidized alloy steel 저탄소Low carbon 구상화 합금강 Spheroidized alloy steel
본 발명의 다른 관점은 상기 저탄소 구상화 합금강 제조방법에 의해 제조된 저탄소 구상화 합금강에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 저탄소 구상화 합금강은 탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량% 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 구상화율이 80% 이상이고, 경도: 78~85 HRB이다.Another aspect of the present invention relates to a low-carbon spheroidized alloy steel manufactured by the method for producing a low-carbon spheroidized alloy steel. In one embodiment, the low-carbon spheroidized alloy steel is carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt% and the balance of iron (Fe) and others It contains inevitable impurities, has a spheroidization rate of 80% or more, and hardness: 78-85 HRB.
상기 저탄소 구상화 합금강에 포함되는 성분은, 전술한 바와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.Components included in the low-carbon spheroidized alloy steel are the same as described above, and thus detailed descriptions thereof will be omitted.
한 구체예에서 상기 구상화율은, 상기 저탄소 구상화 합금강에 형성된 전체 탄화물에 대하여, 상기 구상화된 탄화물의 분율(부피%)을 의미한다. 예를 들면, 상기 구상화율이 80~99%일 수 있다.In one embodiment, the spheroidization ratio refers to the fraction (volume %) of the spheroidized carbide with respect to the total carbide formed in the low-carbon spheroidized alloy steel. For example, the spheroidization rate may be 80 to 99%.
한 구체예에서 상기 합금강은 망간(Mn): 0.60~0.85 중량%, 인(P): 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.03 중량% 이하, 니켈(Ni): 0 초과 0.25 중량% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.55~0.65 중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.3 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.015~0.035 중량% 및 산소(O): 0 초과 15ppm 이하 중 하나 이상의 성분을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the alloy steel is manganese (Mn): 0.60 to 0.85% by weight, phosphorus (P): more than 0 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 0.03% by weight, nickel (Ni): more than 0 0.25 Weight% or less, molybdenum (Mo): 0.55 to 0.65 wt%, copper (Cu): more than 0 0.3 wt% or less, niobium (Nb): 0.015 to 0.035 wt% and oxygen (O): at least one of more than 0 and 15 ppm or less Ingredients may be further included.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.
실시예Example 1 One
탄소(C): 0.17~0.21 중량%, 실리콘(Si): 0.03~0.10 중량%, 크롬(Cr): 1.25~1.45 중량%, 망간(Mn): 0.60~0.85 중량%, 인(P): 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.03 중량% 이하, 니켈(Ni): 0 초과 0.25 중량% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.55~0.65 중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.3 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.015~0.035 중량% 및 산소(O): 0 초과 15ppm 이하 및 잔량의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 하기 표 1과 같은 A1 온도를 갖는 반제품을 마무리 압연온도: 850~950℃ 조건으로 열간 압연하여, 하기 표 1에 기재된 카본 활동도를 갖는 압연재를 제조하였다. 그 다음에, 상기 압연재를 구상화 열처리한 다음, 상기 구상화 열처리된 압연재를 냉각하여 저탄소 구상화 합금강을 제조하였다.Carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, Silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, Chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt%, Manganese (Mn): 0.60 to 0.85 wt%, Phosphorus (P): 0 More than 0.02% by weight, sulfur (S): more than 0 0.03% by weight, nickel (Ni): more than 0 0.25% by weight, molybdenum (Mo): 0.55 to 0.65% by weight, copper (Cu): more than 0 0.3% % Or less, niobium (Nb): 0.015 to 0.035% by weight and oxygen (O): more than 0 and 15 ppm or less, and the remaining amount of iron (Fe) and other inevitable impurities, and finished a semi-finished product having an A1 temperature as shown in Table 1 below. Rolling temperature: Hot-rolled under conditions of 850 to 950°C to prepare a rolled material having carbon activity shown in Table 1 below. Then, the rolled material was subjected to spheroidizing heat treatment, and then the spheroidized heat-treated rolled material was cooled to prepare a low-carbon spheroidized alloy steel.
이때, 상기 구상화 열처리 및 냉각은 하기 도 2와 같은 열처리 스케쥴에 따라 실시하였다. 구체적으로, 상기 압연재를 연속식 열처리로에 투입하고, 3.2시간 동안 가열하여, 800℃ 까지 승온하여 가열한 다음, 상기 압연재를 750℃의 온도에서 1 시간 동안 균열 유지하는 1차 열처리, 및 730℃의 온도에서 1시간 동안 균열 유지하는 2차 열처리를 포함하는 단위 열처리 공정을 4회 진행하고, 23.5℃/hr의 냉각속도로, 640℃ 까지 1차 냉각하고, 상기 1차 냉각된 압연재를 공냉하여 상온까지 2차 냉각하여 진행하였다.At this time, the spheroidizing heat treatment and cooling were performed according to the heat treatment schedule shown in FIG. 2 below. Specifically, the rolled material is introduced into a continuous heat treatment furnace, heated for 3.2 hours, heated to 800° C., and then heated, and then the rolled material is cracked at a temperature of 750° C. for 1 hour, and The unit heat treatment process including the secondary heat treatment that keeps cracking for 1 hour at a temperature of 730° C. is performed 4 times, and the rolled material is first cooled to 640° C. at a cooling rate of 23.5° C./hr. Was cooled to room temperature by air cooling, followed by secondary cooling.
실시예Example 2 2
상기 압연재를 배치식 열처리로에 투입한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하기 도 3과 같은 열처리 스케쥴에 따라 저탄소 구상화 합금강을 제조하였다. A low-carbon spheroidized alloy steel was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the rolled material was added to the batch heat treatment furnace according to the heat treatment schedule shown in FIG. 3 below.
비교예Comparative example 1 One
상기 압연재를 배치식 열처리로에 투입하고, 하기 도 4와 같은 열처리 스케쥴에 따라 상기 구상화 열처리 및 냉각을 실시한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 저탄소 구상화 합금강을 제조하였다. 구체적으로 상기 압연재를 배치식 열처리로에 투입하고, 760℃까지 승온하여, 13.9시간 동안 균열 유지한 다음, 상기 압연재를 40.0℃/hr의 냉각속도로, 660℃ 까지 2.5 시간 동안 1차 냉각하고, 상기 1차 냉각된 압연재를 공냉하여 상온까지 2차 냉각하여 진행하였다.A low-carbon spheroidized alloy steel was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the rolled material was introduced into a batch-type heat treatment furnace and the spheroidizing heat treatment and cooling were performed according to the heat treatment schedule shown in FIG. 4 below. Specifically, the rolled material was put into a batch heat treatment furnace, the temperature was raised to 760°C, and the crack was maintained for 13.9 hours, and then the rolled material was first cooled to 660°C for 2.5 hours at a cooling rate of 40.0°C/hr. Then, the first cooled rolled material was air-cooled to perform secondary cooling to room temperature.
비교예Comparative example 2 2
상기 압연재를 배치식 열처리로에 투입하고, 하기 도 5와 같은 열처리 스케쥴에 따라 상기 구상화 열처리 및 냉각을 실시한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 저탄소 구상화 합금강을 제조하였다. 구체적으로 상기 압연재를 배치식 열처리로에 투입하고, 780℃ 까지 승온하여, 5.2 시간 동안 균열 유지한 다음, 상기 압연재를 16.4℃/hr의 냉각속도로, 600℃ 까지 11.3 시간 동안 1차 냉각하고, 상기 1차 냉각된 압연재를 공냉하여 상온까지 2차 냉각하여 진행하였다.A low-carbon spheroidized alloy steel was manufactured in the same manner as in Example 2, except that the rolled material was put into a batch-type heat treatment furnace and the spheroidizing heat treatment and cooling were performed according to the heat treatment schedule shown in FIG. 5 below. Specifically, the rolled material was put into a batch heat treatment furnace, the temperature was raised to 780°C, and the crack was maintained for 5.2 hours, and then the rolled material was first cooled to 600°C for 11.3 hours at a cooling rate of 16.4°C/hr. Then, the first cooled rolled material was air-cooled to perform secondary cooling to room temperature.
상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 저탄소 구상화 합금강의 구상화율과, 경도를 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 또한, 상기 실시예 및 비교예의 미세조직 사진을 하기 도 6에 나타내었다.The results of measuring the spheroidization rate and hardness of the low-carbon spheroidized alloy steels of Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2 are shown in Table 2 below. In addition, microstructure photographs of the Examples and Comparative Examples are shown in FIG. 6 below.
상기 표 2 및 도 6의 결과를 참조하면, 본 발명에 따른 구상화 열처리 방법을 적용한 실시예 1~2는, 구상화 효율성이 우수하여 연속식 열처리로에서 구상화 열처리를 실시하여도 약 16시간의 열처리 및 냉각 시간이 소요되었고, 종래 24 시간 소요되던 구상화 열처리 및 냉각 시간과 비교하였을 때 약 46%의 시간 단축이 가능하였고, 열처리 비용 증가를 방지할 수 있으며, 경도(78~85 HRB) 및 구상화율 조건(80% 이상)을 동시에 만족함을 알 수 있었다. 반면, 본 발명의 구상화 열처리 조건을 벗어난 비교예 1~2는, 경도 또는 구상화율이 본 발명의 범위를 벗어남을 알 수 있었다.Referring to the results of Table 2 and FIG. 6, Examples 1 to 2 to which the spheroidizing heat treatment method according to the present invention is applied are excellent in spheroidizing efficiency, so that even when spheroidizing heat treatment is performed in a continuous heat treatment furnace, heat treatment for about 16 hours and It took cooling time, and compared to the spheroidizing heat treatment and cooling time that took the conventional 24 hours, it was possible to shorten the time by about 46%, prevent an increase in heat treatment cost, and conditions of hardness (78-85 HRB) and spheroidization rate. (80% or more) was satisfied at the same time. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 2 out of the spheroidizing heat treatment conditions of the present invention, it was found that the hardness or spheroidization rate was out of the scope of the present invention.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily implemented by those of ordinary skill in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (8)
상기 카본 활동도가 0.5 이하인 압연재를 구상화 열처리하는 단계; 및
상기 구상화 열처리된 압연재를 냉각하는 단계;를 포함하며,
상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 A1 이상의 온도로 가열한 후에,
(A1 초과) 내지 (A1+10℃)의 온도에서 균열 유지하는 1차 열처리 및 (A1 이하) 내지 (A1-10℃)의 온도에서 균열 유지하는 2차 열처리를 포함하는, 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저탄소 구상화 합금강 제조방법.
Carbon (C): 0.17 to 0.21 wt%, silicon (Si): 0.03 to 0.10 wt%, chromium (Cr): 1.25 to 1.45 wt% and the balance iron (Fe) and other inevitable impurities, carbon activity Hot rolling a semi-finished product having a value of 0.5 or less to prepare a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less;
Spheroidizing a rolled material having a carbon activity of 0.5 or less; And
Including; cooling the spheroidized heat-treated rolled material,
In the spheroidizing heat treatment, after heating the rolled material to a temperature of A1 or higher,
A plurality of unit heat treatment processes including a first heat treatment for maintaining cracking at a temperature of (above A1) to (A1+10°C) and a second heat treatment for maintaining cracking at a temperature of (A1 or less) to (A1-10°C) Proceeding times; low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method comprising a.
상기 반제품은 망간(Mn): 0.60~0.85 중량%, 인(P): 0 초과 0.02 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.03 중량% 이하, 니켈(Ni): 0 초과 0.25 중량% 이하, 몰리브덴(Mo): 0.55~0.65 중량%, 구리(Cu): 0 초과 0.3 중량% 이하, 니오븀(Nb): 0.015~0.035 중량% 및 산소(O): 0 초과 15ppm 이하 중 하나 이상의 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저탄소 구상화 합금강 제조방법.
The method of claim 1,
The semi-finished products are manganese (Mn): 0.60 to 0.85 wt%, phosphorus (P): more than 0 0.02 wt% or less, sulfur (S): more than 0 0.03 wt% or less, nickel (Ni): more than 0 0.25 wt% or less, Molybdenum (Mo): 0.55 to 0.65% by weight, copper (Cu): more than 0 0.3% by weight or less, niobium (Nb): 0.015 to 0.035% by weight and oxygen (O): more than 0 and 15 ppm or less of one or more components Low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method, characterized in that.
상기 열간 압연은 상기 반제품을 마무리 압연온도: 850~950℃ 조건으로 실시하는 것을 특징으로 하는 저탄소 구상화 합금강 제조방법.
The method of claim 1,
The hot rolling is a low-carbon spheroidized alloy steel manufacturing method, characterized in that the semi-finished product is carried out at a finish rolling temperature of 850 to 950°C.
상기 구상화 열처리는, 상기 압연재를 (A1 이상) 내지 (A1+60℃)의 온도로 가열한 후에, 상기 단위 열처리 공정을 복수 회 진행하는 것을 특징으로 하는 저탄소 구상화 합금강 제조방법.
The method of claim 1,
In the spheroidizing heat treatment, after heating the rolled material to a temperature of (A1 or higher) to (A1+60°C), the unit heat treatment process is performed a plurality of times.
상기 냉각은, 상기 압연재를 600~700℃까지 40℃/hr 이하의 냉각 속도로 1차 냉각하는 단계; 및
상기 1차 냉각된 압연재를 상온까지 2차 냉각하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 저탄소 구상화 합금강 제조방법.
The method of claim 1,
The cooling, the step of first cooling the rolled material to 600 ~ 700 ℃ at a cooling rate of 40 ℃ / hr or less; And
A method for producing a low-carbon spheroidized alloy steel comprising: secondary cooling the first cooled rolled material to room temperature.
상기 구상화 열처리는, 연속식 열처리로 또는 배치식 열처리로에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 저탄소 구상화 합금강 제조방법.
The method of claim 1,
The spheroidizing heat treatment is performed in a continuous heat treatment furnace or a batch heat treatment furnace.
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